Définition et appellations
La fumée de mer est un type de brouillard que la météorologie classe parmi les brouillards d'évaporation. Elle se forme lorsque de l'air très froid se déplace au-dessus d'une étendue d'eau nettement plus chaude que lui. La vapeur d'eau qui s'échappe de la surface se condense presque immédiatement au contact de l'air glacial, ce qui produit une nappe de gouttelettes dont l'aspect rappelle de la fumée ou de la vapeur montant d'un liquide chaud.
Au Québec, l'expression « fumée de mer » est d'usage courant sur les rives du Saint-Laurent, notamment dans l'estuaire et le golfe. Le phénomène est aussi désigné sous les noms de « brouillard d'évaporation » ou, par emprunt à la terminologie anglaise (arctic sea smoke, steam fog), de « fumée arctique ».
Le terme désigne un phénomène atmosphérique et non une émission de fumée au sens propre : il ne s'agit ni de combustion ni de pollution, mais uniquement de vapeur d'eau condensée. Dans l'estuaire du Saint-Laurent, il est associé à la saison froide et aux épisodes d'air arctique qui touchent le Québec méridional et maritime.
Mécanisme de formation
La formation de la fumée de mer repose sur un fort contraste de température entre l'eau et l'air qui la surmonte.
- Évaporation : même proche de son point de congélation, l'eau libre demeure plus chaude que l'air arctique. Elle cède donc de la vapeur d'eau à la couche d'air en contact avec la surface.
- Condensation : l'air glacial ne peut contenir qu'une très faible quantité de vapeur. Dès qu'elle se mélange à cet air, la vapeur atteint la saturation et se condense en fines gouttelettes.
- Convection : réchauffée et humidifiée par la surface, la mince couche d'air proche de l'eau devient instable et s'élève, ce qui donne au brouillard son aspect de volutes, de filaments ou de colonnes mouvantes.
L'eau salée gèle à une température inférieure à 0 °C, d'environ −1,8 °C pour une salinité de type océanique. Une eau de mer libre de glace peut ainsi rester sensiblement plus chaude que l'air lors des vagues de froid, ce qui favorise le phénomène. On considère généralement qu'un écart marqué entre la température de l'eau et celle de l'air est nécessaire pour que la fumée de mer apparaisse ; plus l'air est froid et sec, plus la vapeur produite est abondante.
Le vent joue également un rôle : il renouvelle l'air froid au-dessus de l'eau et transporte la nappe de brouillard, qui peut dériver vers les côtes ou s'étirer au large.
Conditions dans l'estuaire du Saint-Laurent
L'estuaire du Saint-Laurent réunit les conditions propices à la fumée de mer pendant l'hiver. Sous l'effet des marées, des courants et de la salinité, ses eaux ne gèlent pas en une banquise continue : la glace y est surtout présente sous forme de glaces de dérive, entre lesquelles subsistent des chenaux et des étendues d'eau libre. Ces surfaces non gelées, plus chaudes que l'air lors des épisodes de froid intense, deviennent des sources de vapeur.
Les masses d'air arctique qui descendent sur le Québec, souvent poussées par des vents de secteur nord ou nord-ouest, traversent l'estuaire depuis la rive nord. Elles rencontrent alors une vaste nappe d'eau relativement chaude, ce qui explique que le phénomène soit régulièrement observé dans l'estuaire maritime, bordé au nord par la Côte-Nord et au sud par le Bas-Saint-Laurent et la Gaspésie, ainsi que dans le golfe du Saint-Laurent.
La fumée de mer dépend donc de la combinaison de trois facteurs :
| Facteur | Rôle |
|---|---|
| Air arctique très froid | Provoque la condensation rapide de la vapeur |
| Eau libre non gelée | Fournit la chaleur et l'humidité |
| Vent | Alimente l'apport d'air froid et déplace la nappe |
Aucune série de mesures publiée ne permet toutefois d'établir avec précision la fréquence du phénomène ou sa répartition dans l'estuaire ; les connaissances reposent surtout sur des observations ponctuelles faites depuis les rives et en mer.
Manifestations et observations
La fumée de mer se présente comme une couche de vapeur plus ou moins épaisse qui semble sortir de l'eau. Selon l'intensité du froid et la force du vent, elle peut former une mince brume rasant la surface, des colonnes tourbillonnantes ou une nappe dense masquant l'horizon. Par temps clair, elle contraste avec le ciel dégagé et la lumière basse du soleil d'hiver, ce qui en fait un spectacle recherché par les photographes et les observateurs des rives.
Des observations documentées décrivent le phénomène depuis la Gaspésie et la Côte-Nord, en période hivernale, lorsque l'air froid entre en contact avec les eaux relativement plus chaudes de l'estuaire et du golfe. Les organismes de vulgarisation consacrés aux mammifères marins du Saint-Laurent en ont rendu compte, la fumée de mer coïncidant parfois avec la présence de rorquals dans l'estuaire en saison froide.
Le phénomène est généralement associé aux matinées les plus froides, lorsque l'écart de température entre l'air et l'eau est le plus prononcé. Il tend à se dissiper lorsque l'air se réchauffe, que le vent tombe ou que la surface d'eau libre se recouvre de glace.
Effets sur la navigation et les activités côtières
Comme les autres formes de brouillard, la fumée de mer réduit la visibilité. Sur l'estuaire, emprunté par la navigation commerciale de la Voie maritime et par les traversiers qui relient les deux rives, elle constitue une contrainte pour la conduite des navires, qui doivent alors se fier davantage aux aides électroniques à la navigation. Les prévisions maritimes des services météorologiques fédéraux tiennent compte des conditions de visibilité réduite liées au brouillard.
Pour les observateurs à terre, la fumée de mer peut aussi masquer la surface de l'eau et gêner l'observation de la faune marine ou du trafic maritime depuis la rive.
Le phénomène s'inscrit dans l'ensemble des conditions hivernales difficiles du Saint-Laurent maritime, aux côtés du froid intense, des glaces de dérive et des vents forts, qui caractérisent la saison froide dans les régions côtières du Bas-Saint-Laurent, de la Côte-Nord et de la Gaspésie.
Distinction avec d'autres phénomènes
Brouillards d'autres origines
Le brouillard est fréquent dans plusieurs secteurs de l'estuaire, mais il ne s'agit pas toujours de fumée de mer. Le Guide national de météorologie marine signale notamment que, près de l'embouchure du Saguenay, la remontée périodique d'eau profonde froide refroidit la surface et favorise le brouillard. Ce mécanisme est inverse de celui de la fumée de mer : c'est alors l'eau froide qui refroidit l'air plus chaud et humide qui la surmonte, un processus caractéristique des brouillards d'advection, surtout en saison chaude.
La fumée de mer, au contraire, exige une eau plus chaude que l'air. Elle est donc propre à la saison froide et aux épisodes d'air arctique.
Souffles des baleines
Par temps froid, la vapeur expirée par les évents des grands cétacés devient très visible et peut se confondre, à distance, avec des colonnes de fumée de mer. Les deux phénomènes peuvent être observés simultanément dans l'estuaire, où certains rorquals sont présents en hiver. Le souffle d'un cétacé est toutefois bref, ponctuel et répété à intervalles, alors que la fumée de mer couvre une surface étendue et persiste tant que les conditions météorologiques demeurent.